船舶與海洋工程專業課特點分析與教學探討

趙炳雄 嚴 謹 陳志明

（廣東海洋大學 廣東·湛江 524005）

1 船舶與海洋工程專業概況

海洋工程大類專業包括船舶工程、海洋工程、海洋技術和海洋資源四個主要學科，主要服務于海洋開發與利用，屬于綜合性工程技術專業。船舶與海洋工程是其中形成最早和體系最為成熟的主干學科，涉及海洋、河流、湖泊等水域的交通運輸和工程服務，為我國水面和水下的民用和軍事工程培養了大批的人才。如30 萬噸的超大油輪、萬箱的集裝箱船、“雪龍號”科考船、“天鯤號”挖泥船、航空母艦、核潛艇等都屬于船舶工程領域。船舶工程為這些裝備提供設計、分析、建造、運營和維護等技術支撐，是發展國家海洋經濟、促進海洋開發和利用、維護海洋經濟和加強軍事國防的重要基礎。海洋工程是一門開發和利用海洋的新興綜合專業學科，為大陸架到深遠海區域的海底油氣資源、礦物資源、生物資源和空間資源等提供開發和利用的裝備和技術支持。如開發油氣的各類海洋平臺和水下采油裝置，油氣海上存儲和運輸的管道或特殊船舶，水下探測和作業的機器人，海上城市和海上機場，深海養殖平臺，海上風電場等都屬于海洋工程領域。海洋工程是現代海洋資源開發和利用的尖兵利器，是建設海洋強國的關鍵基礎。

船舶與海洋工程專業在上世紀50 年代作為國家經濟重要支撐的學科在上海交通大學、哈爾濱工程大學、華南理工大學等高校開設，并對我國船舶工業提供了重要的技術支持。隨著水上運輸及海上工程技術的發展，船舶與海洋工程技術人才需求量也不斷增加。我校（廣東海洋大學）在上世紀末開設船舶與海洋工程專業，以培養德、智、體等諸方面全面發展的，掌握現代船舶與海洋工程設計、制造的基礎理論知識與專業基本技能，能在船舶與海洋結構物設計、制造、檢驗、使用和管理等部門從事技術和管理方面工作的船舶與海洋工程學科高級工程技術人才，尤其側重為國內各大造船企業和地方船廠培養基礎扎實、專業知識面廣、動手能力強、具有創新精神和實踐能力的應用型高級專門人才為目標。

船舶與海洋工程的主干學科包括數學、力學和海洋工程。專業核心課程有材料力學、理論力學、流體力學、船舶結構力學、船舶靜力學、船舶阻力與推進、船舶材料與焊接、船舶結構與制圖、船舶設計原理、船舶建造工藝等。

2 船舶與海洋工程專業課特點分析

船舶與海洋工程是一門工程類專業，主要以工程應用為目標。船舶與海洋工程專業課具有綜合性、應用性、實踐性、專業性等特點，如圖1 所示。課程內容以數學、力學課程為基礎，綜合運用相關理論知識通過一定的模型應用于實際的工程中，通過設計、分析、校核、實驗等實踐環節，掌握船舶與海洋工程結構物設計、建造等技術及生產管理過程的相關知識。

圖1 船舶與海洋工程專業課特點

船舶與海洋工程專業課是在求解實際工程問題過程中歸納總結出來的方法論，綜合了多學科的知識。課程涉及數學、物理、力學、電子和信息等基礎學科，解決一個實際的工程問題往往需要綜合運用各門基礎學科的知識。“船舶原理”“波浪理論”“流體力學”“船舶結構力學”“海洋工程基礎”等課程涉及大量的高等數學微積分知識，物理學的波形理論和基本概念。“船舶設備”“船舶電氣”等課程需要以電子、信息、控制等理論為基礎。學習和講授這些專業課程時往往需要多學科交叉運用相關的知識點。

船舶與海洋工程專業課的設置是傳授解決實際的工程問題，具有明確的應用目的。“流體力學”“波浪理論”“海洋工程基礎”等課程是討論船舶與海洋結構物所在的水域環境的狀態以及結構物與水域環境的相互作用，分析結構物受到的環境載荷以及在受到載荷用下的響應問題。“船舶結構力學”“鋼結構”“船舶材料與焊接”等課程是針對于船舶與海洋工程特殊結構材料和形式的專業課程，應用于船舶與海洋結構物的結構設計、建造、分析、校核等環節，確保結構物的科學性和安全性。“船舶阻力與推進”是針對船舶動力推進的專業課程，討論船舶與海洋結構物在水域環境下前進的阻力和動力問題，實現結構物的推進功能。船舶與海洋工程專業課涉及環境條件與環境載荷、結構物響應與安全、結構物設計與建造、船舶阻力與動力、船舶運營與維護等內容，每一門課都是為了解決船舶與海洋工程結構物的功能性和安全性問題，具有明顯的應用性。

船舶與海洋工程專業是為工程問題服務的，主要是培養專業技術人才。專業課內容是工程師的方法論總結和科研工作者的鉆研成果，終究是為了指導船舶與海洋工程的生產實踐。為加深對專業知識的理解，鍛煉理論聯系實際的思維模式，培養工程實踐的技能，船舶與海洋工程專業課設置較多的實踐課程。“船舶結構力學”“船舶靜力學”“船舶阻力與推進”“鋼結構”等課程都開設有課程設計，通過綜合性的理論學習，結合某一具體的工程問題開展課程設計，使得理論和實踐實現很好的連接，真正達到理論指導實踐的目的。同時專業課中還包括“認識實習”“生產實習”和“畢業實習”課程，通過工藝實踐和現場實踐，學生更好地認識和理解專業的技術工作并應用綜合性理論知識指導實踐。

船舶與海洋工程結構物所在的水域環境以及獨特的結構形式，決定了船舶與海洋工程專業具有自身的特殊性。為適應長期漂浮或固定在水域環境中，船舶與海洋工程結構物的形式與陸地建筑不同。因此，船舶與海洋工程專業也形成獨特的專業課程，如與水域環境相關的有“流體力學”和“波浪理論”，與結構相關的“船舶結構與制圖”和“海洋平臺強度”。同時，“船舶原理”“船舶設備”“船舶設計原理”“船舶結構力學”“船舶貿易與經營”和“專業英語”等課程里的很多內容和術語都只針對船舶與海洋工程領域，是專門為船舶與海洋工程開設并為相關結構物的設計、建造、運營、管理和維護等服務的，具有極強的專業性。

3 教學內容探討

船舶與海洋工程專業課教學內容應該以培養專業技術人才為目標，結合專業課的綜合性、應用性、實踐性和專業性的特點，在有限的課時里擇優編排。

結合專業課自身特點進行課程教學的設計很有必要。專業課教學內容應該合理平衡課程的綜合性和專業性，把相關學科的知識點串聯起來，圍繞船舶與海洋工程專業問題展開教學探討，突出專業知識的自身特點。如“船舶結構力學”的教學內容應該結合高等數學、線性代數和材料力學等知識體系，圍繞船舶與海洋結構物的船體梁、桿件和板架等特殊結構開展理論教學。在理論教學的基礎上充分利用課程設計、車間工程訓練和現場實習的機會，合理安排教學內容先后順序，加強理論和實踐的結合。在理論和實踐教學過程中，始終堅持以解決實際問題為目標，教學內容應該充分考慮理論模型與實際工程問題的結合，案例教學重點突出應用理論知識解決工程問題的環節，培養學生學以致用的能力。

平衡每門專業課的教學時間和優化專業課教學內容是提高專業課教學效率的關鍵。專業課的建設是一個課程體系的規劃，最終是服務于培養目標，因此課專業課的設置需要綜合考慮。培養方案和教學大綱的制定應該充分考慮每門專業課的重要程度，有所側重、有所取舍地平衡每門專業課課時的安排。每一門船舶與海洋工程專業課程課時有限，無法面面俱到地把所有專業知識都涵蓋在授課內容當中。專業老師需要全面深入地了解所授課程的內容和知識難易點，做到有所取舍，有所突出。在教師熟識的理論基礎上，從學生學習的角度出發，剔除不必要的學習環節，突出關鍵的知識點，重點設計起承轉合的關鍵點。作為專業老師，應該把任教的專業課與相關的其它專業課做簡單的關聯介紹，讓學生在學習過程中不忘課程的重要性，學會系統學習，加深對專業課的綜合理解。專業課的教學內容是龐大復雜的，需要綜合考慮整個體系的均衡和自身的特點，同時需要在不斷的教學實踐中總結經驗，進行改革，通過不斷迭代以實現專業課教學內容的優化。通過不斷優化和精細設計的專業課內容不但能提高學生對專業知識的理解和運用，同時能提升學生的學習能力和思維模式。

4 教學方法探討

船舶與海洋工程專業課程涉及數學、力學、物理、電子、信息等基礎學科，不管對于學生還是老師，都是很大的挑戰。同時，這龐大復雜的知識體系對學生來說不只是困難，往往也是枯燥的。如何激起學生的學習興趣，引導學生正確學習，和深入淺出地傳授專業知識，對任課老師來說是任重道遠的。每位專業老師都應該思考高效的教學方法，以達到教有所用的目的。

針對船舶與海洋工程專業課的特點，課堂教學雖然不能涉及多學科知識的傳授，但必須引導學生去運用相關的數學、力學、物理等基礎知識，培養綜合運用知識的能力，授之以魚不如授之以漁。在講授經典案例的時候，應該重點講授理論如何與實際工程進行結合，要讓學生學會如何用書本的理論知識解決實際的工程問題，達到培養高級技術人才的目的。在實踐環節中，要抓住實體模型、現場工藝和具體問題的現場教學機會，積極引導學生對理論知識和實踐內容結合的思考。教學內容不能面面俱到，教學手段必須掌握以點帶面和舉一反三的方法。通過經典案例的深入講解，任課老師引導學生積極思考，串聯相關的知識體系，然后推廣到普遍的問題上。在講授知識的時候，適當采用多媒體和實驗的方法，能夠使專業知識更加直觀易懂，能更加有效地達到教學的目的。近年來以校企合作培養的教學模式得到廣泛的認可和實踐，通過實際項目的現場教學和聘請企業專家授課結合的模式，提升專業課的教學的寬度和深度。以賽促教的模式是我校船舶與海洋工程專業教學的一大特色，通過學院支持和專業老師輔導，培養學生參加各類專業比賽，學生在參加比賽過程中加深對專業知識的綜合理解和運用。積極參加學科競賽的同學學習成績普遍較好，就業方面具有一定的優勢，這一方面是競賽成績的作用，另一方面是通過參加學科競賽學生各方面的能力得到了提升。

大學生的培養及局限于灌輸基本理論，而應該突破知識教學的框架，引導學生鍛煉創新的思維模式，培養獨立的邏輯分析能力，提高工科大學生卓越工程師的素養和自我學習的意識。教學方法的探討有很多，具體的每一門專業課都有獨特的適用的方法。任課老師應該積極探討，與學生換位思考，傳遞專業知識的過程授予學生主動思考和解決問題的方法，優化專業課的教學方法。

5 總結

專業課的教學是船舶與海洋工程專業培養方案的核心內容，應當引起專業任課老師的足夠重視。教學大綱的編制、教學內容的設計和教學方法的運用都應該結合船舶與海洋工程專業課綜合性、應用性、實踐性和專業性的特點。專業老師應對船舶與海洋工程專業有系統性的認識，綜合規劃專業課程體系，合理優化教學內容和課時。任課老師應該對專業課程進行深入的剖析，對課程內容了然于胸，以學生為本設計教學內容。同時要運用先進有效的教學手段，不斷優化高效的教學方法，提升課堂教學效率。專業課程的教學任重道遠，只有自上而下，從課程體系到每一門專業課，通過不斷的優化教學內容和教學方法，才能更好地培養船舶與海洋工程領域的高級技術人才。